JP2013195263A - Width dimension measurement device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、テレセントリック光学系を用いて撮影した画像から奥行のある測定対象物の幅寸法を測定する幅寸法の測定装置に関する。 The present invention relates to a width dimension measuring device for measuring a width dimension of a measuring object having a depth from an image photographed using a telecentric optical system.
従来、奥行のある物品を正面から見た場合の横幅(幅寸法)を測定したいという要望がある。そして、奥行のある物品を正面から見た時の幅寸法を測定する方法の1つとして、テレセンメトリック光学系を使用した測定方法がある。テレセンメトリック光学系は、レンズ主軸に対して平行な光線のみを結像させるものであり、画角が殆どないために、奥行がある測定対象物の画像による幅寸法の測定に有用な光学系である。 Conventionally, there is a demand for measuring the width (width dimension) when an article with depth is viewed from the front. And as one of the methods for measuring the width dimension when an article with depth is viewed from the front, there is a measuring method using a telecentric optical system. A telecentric optical system is an optical system that focuses only light rays parallel to the lens main axis and has no angle of view. Therefore, the telecentric optical system is useful for measuring the width of an object image with depth. is there.
幅寸法の測定が必要な奥行のある物品(測定対象物)の一例として、自動車用空調装置の熱交換器に近年使用され始めたインナーフィンチューブがある。インナーフィンチューブは、帯状板材が折り曲げられて偏平な管に形成され、管の内壁面に波状のインナーフィンの折り返し部がロウ付けされて多孔管が形成されたものであり、このようなインナーフィンチューブを採用した熱交換器が特許文献1に開示されている。インナーフィンチューブの幅寸法の測定が必要な理由は、インナーフィンのロウ付け不良があるとインナーフィンチューブの厚さが変化する(例えば特許文献2参照)ためであり、幅寸法の測定によりロウ付け不良を検出できるためである。このような幅寸法の測定が必要な奥行のある測定対象物は、工業製品の中に多い。
As an example of an article (measurement object) having a depth that requires measurement of a width dimension, there is an inner fin tube that has recently started to be used in a heat exchanger of an automotive air conditioner. The inner fin tube is a flat tube formed by bending a strip-shaped plate material, and a folded portion of a wavy inner fin is brazed to the inner wall surface of the tube to form a porous tube. A heat exchanger employing a tube is disclosed in
しかし、テレセンメトリック光学系を用いた寸法測定では、測定対象物がレンズ主軸に対して傾くと、奥行がある測定対象物の側面が見えて正確な測定ができないため、測定対象物の傾きにレンズの傾きを物理的に合致させて測定を行う必要があった。即ち、工業製品の検査工程において、テレセンメトリック光学系を使用して奥行がある物の幅の寸法測定を行う場合は、測定対象物又はレンズの角度を補正する必要があり、検査装置の機構の煩雑性を招くと共に、検査サイクル時間が長くなるという問題点があった。 However, in dimension measurement using a telecentric optical system, if the measurement object is tilted with respect to the lens main axis, the side of the measurement object with depth can be seen and accurate measurement cannot be performed. It was necessary to perform the measurement by physically matching the slopes of the two. That is, in the inspection process of industrial products, when measuring the width of an object with depth using a telecentric optical system, it is necessary to correct the angle of the object to be measured or the lens. In addition to inconvenience, the inspection cycle time is increased.
この課題に対して、テレセンメトリック光学系を使用するが、レンズ本体、CCDカメラ、測定対象を一切動かさず、レンズ内の絞りを可動させ、角度を補正した画像を取得する技術が特許文献3に開示されている。
To solve this problem,
ところが、様々な方向に傾いた測定対象の幅寸法の計測では、個々の傾きに対して検査するカメラの向きをいちいち合致させていたので、多数の走査により膨大な時間が必要であった。また、特許文献3に開示のテレセンメトリック光学系を使用した幅寸法の検査システムでは、計測する対象物の傾斜に応じて可動絞り部の位置を高速で可動させなければならないので、耐久性に問題があった。
However, in the measurement of the width dimension of the measurement object tilted in various directions, the direction of the camera to be inspected is matched to each tilt, so that a large amount of time is required for many scans. Further, in the width dimension inspection system using the telecentric optical system disclosed in
本発明は、上記問題に鑑み、直立すべき測定対象が傾斜している場合でも、可動部のないテレセンメトリック光学系を使用して、奥行のある全ての測定対象物の、画像による幅方向の寸法測定が可能な、幅寸法の測定装置を提供するものである。 In view of the above problems, the present invention uses a telecentric optical system having no moving parts, even when a measurement object to be erected is inclined. It is an object of the present invention to provide a width dimension measuring apparatus capable of measuring dimensions.
上記課題を解決する本発明の幅寸法の測定装置は、奥行のある測定対象1の幅寸法の測定装置であって、絞り位置に幅方向に平行なスリットを備える第1のスリット絞り6を使用して、測定対象1の幅方向からの入射光を選択して平行光として出射するテレセントリック光学系Tと、テレセントリック光学系Tから出射された光のX,Y方向の焦点距離を異ならせる第1のシリンドリカルレンズ14と、斜め方向のスリットを有して第1のシリンドリカルレンズ14の出射光を選択的に通過させる第2のスリット絞り5及び第2のスリット絞り5の出射光の焦点距離を同じに合わせる第2のシリンドリカルレンズ15を備える斜めスリット光学系Nと、斜めスリット光学系Nからの出射光の焦点位置に置かれた撮像装置4、及び、撮像装置4から得られた画像の、水平方向の最も細い幅を測定対象1の幅寸法として測定する画像処理装置8を備えることを特徴としている。
The width dimension measuring device of the present invention that solves the above-mentioned problem is a width dimension measuring device for a
これにより、奥行のある被検査対称物が任意の角度で傾斜している場合でも、撮影した被検査対象物の画像による幅方向の寸法を測定することが可能である。 As a result, even when the object to be inspected with depth is inclined at an arbitrary angle, it is possible to measure the dimension in the width direction by the image of the object to be inspected.
なお、上記に付した符号は、後述する実施形態に記載の具体的実施態様との対応関係を示す一例である。 In addition, the code | symbol attached | subjected above is an example which shows a corresponding relationship with the specific embodiment as described in embodiment mentioned later.
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態を説明する。各実施態様について、同一構成の部分には、同一の符号を付してその説明を省略する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. About each embodiment, the same code | symbol is attached | subjected to the part of the same structure, and the description is abbreviate | omitted.
図1は、幅寸法の測定装置10の一実施例の構成を模式的に示すものであり、図2(a)は、テレセントリック光学系Tと斜めスリット光学系Nにおけるレンズと絞りの配置を示すものである。幅寸法の測定装置10は、奥行のある測定対象1の幅寸法の測定装置であり、測定装置本体7の内部に、テレセントリック光学系Tと、斜めスリット光学系N、及び撮像装置4を備え、測定装置本体7の外部に画像処理装置8を備える。また、幅を測定する測定対象1は、この実施例では検査台3の上に置かれた面光源であるバックライト2の上に設置されており、背面から照射されるようになっている。
FIG. 1 schematically shows a configuration of an embodiment of a width
テレセントリック光学系Tは、対物レンズ11と第1のスリット絞り6及び凸レンズ12を備えている。第1のスリット絞り6は、対物レンズ11と凸レンズ12に挟まれており、対物レンズ11の絞り位置に配置されている。テレセントリック光学系Tは、主光線がレンズ光軸に対して平行である光学系のことである。第1のスリット絞り6は、図2(b)に示すように、測定対象1の幅方向に平行なスリットSを備えており、測定対象1の幅方向からの入射光を選択して平行光として出射する。図1、図2では、第1のスリット絞り6は測定対象の幅方向に設けられているので、第1のスリット絞り6を通過するのは測定対象1の幅方向の光だけである。
The telecentric optical system T includes an
一方、斜めスリット光学系Nは、テレセントリック光学系Tからの出射光が入射される凸レンズ13、第1と第2のシリンドリカルレンズ14、15、第1と第2のシリンドリカルレンズ14、15に挟まれた斜めスリット絞り5及び凸レンズ16を備える。第1のシリンドリカルレンズ14はシリンドリカル凸レンズであり、第2のシリンドリカルレンズ15はシリンドリカル凹レンズである。また、斜めスリット絞り5は、図2(c)に示すように、測定対象1の幅方向に対して斜めに傾斜するスリットSを備える。
On the other hand, the oblique slit optical system N is sandwiched between the
第1のシリンドリカルレンズ14は、テレセントリック光学系Tから出射された光のX,Y方向の焦点距離を異ならせるものであり、第2のスリット絞り5は斜め方向のスリットSを有して第1のシリンドリカルレンズ14の出射光を選択的に通過させる。そして、第2のシリンドリカルレンズ15は、第2のスリット絞り5の出射光の焦点距離を同じに合わせる働きをする。撮像装置4は、斜めスリット光学系Nからの出射光の焦点位置に置かれており、斜めスリット光学系Nから出射された測定対象1の画像を撮影する。撮像装置4としては、CCD素子17を内蔵するCCDカメラを使用することができる。
The first
図1に符号9で示す図形が、撮像装置4から得られた画像を示している。画像処理装置8にはコンピュータを使用することができ、画像処理装置8は、得られた画像9の水平方向の最も細い幅W2を、測定対象1の幅W1の寸法として測定する。
A graphic indicated by
ここで、図10から図14を用いて、以上のように形成されたテレセントリック光学系Tと斜めスリット光学系Nを用いると、図1に示したような画像9が得られる理由について説明する。また、得られた画像9の水平方向の最も細い幅W2が、測定対象1の幅W1の寸法となるのかについて説明する。
Here, the reason why the
図10(a)は、テレセントリック光学系Tと斜めスリット光学系Nを並列に並べた光学系における測定対象1から出た光の光路を側面から見たものであり、図10(b)は図10(a)に示した光路を上方から見たものである。ここでは、測定対象1は、矩形の板状物を、テレセントリック光学系Tと斜めスリット光学系Nを並列に並べた光学系の光軸に対して平行に、所定間隔を開けて並べてたものであり、奥行を備えるものである。前述のように、テレセントリック光学系Tは対物レンズ11、第1のスリット絞り6及び凸レンズ12を備えており、斜めスリット光学系Nは凸レンズ13、16、第1と第2のシリンドリカルレンズ14,15及び第2のスリット絞り5を備えている。
FIG. 10A is a side view of the optical path of the light emitted from the measuring
図10(a)に示すように、測定対象1の上部から出た破線で示す光は、テレセントリック光学系Tと斜めスリット光学系Nを通過すると、CCDカメラ4のCCD素子17の上部に達する。また、測定対象1の中央の部分から出た実線で示す光は、テレセントリック光学系Tと斜めスリット光学系Nを通過すると、CCDカメラ4のCCD素子17の中央に達する。更に、測定対象1の下部から出た一点差線で示す光は、テレセントリック光学系Tと斜めスリット光学系Nを通過すると、CCDカメラ4のCCD素子17の下部に達する。
As shown in FIG. 10A, the light indicated by the broken line from the upper part of the measuring
図10(b)は、3つの測定対象1から斜めに出た光の光路を示すものである。図10(b)には、測定対象1の前端面に垂直な方向(0度)の光を実線で示してあり、左側に斜めに出た光を破線で示してあり、右側に斜めに出た光を一点鎖線で示してある。各測定対象1から出た破線で示す光は、テレセントリック光学系Tと斜めスリット光学系Nを通過すると、CCDカメラ4のCCD素子17の左側に達する。また、各測定対象1から出た実線で示す光は、テレセントリック光学系Tと斜めスリット光学系Nを通過すると、CCDカメラ4のCCD素子17の中央に達する。更に、各測定対象1から出た一点差線で示す光は、テレセントリック光学系Tと斜めスリット光学系Nを通過すると、CCDカメラ4のCCD素子17の右側に達する。
FIG. 10B shows the optical paths of light emitted obliquely from the three measurement objects 1. In FIG. 10B, light in a direction perpendicular to the front end face of the measuring object 1 (0 degree) is indicated by a solid line, light emitted obliquely on the left side is indicated by a broken line, and light emitted obliquely on the right side. The light is shown with a dashed line. The light indicated by the broken line from each
図10(a)、(b)に示した測定対象1から出た光を上部から出た光束、中央から出た光束及び下部から出た光束に分け、更に各光束を測定対象1に垂直な光束Cと左右に傾いた光束L,Rに分けた時の、各光束L,C,Rの光路を図11から図13に示す。図11から図13により、測定対象1の各部位(上部、中央、下部)から出た光束L,C,Rの第2のスリット絞り5までの光路と、第2のスリット絞り5をどの光束L,C,Rが通過できるかが分かる。なお、光束L,C,Rは以後単に光L,C,Rと記す。
The light emitted from the measuring
図11は、測定対象1の上部から出た3方向の光L,C,Rの光路を示すものである。光L,C,Rは、対物レンズ11の上部を通過し、第1のスリット絞り6のスリットSを通って凸レンズ12,13からなるフィールドレンズの下部に並んで達するが、並び順は左右逆になる。凸レンズ12,13を通過した光L,C,Rは、第1のシリンドリカルレンズ(シリンドリカル凸レンズ)14で絞られ、第2のスリット絞り5の上部に達する。このとき、光L,C,Rの並び順は元に戻る。第2のスリット絞り5に、測定対象1の方向から見て左上がりのスリットSがある場合、第2のスリット絞り5を通過できるのは、スリットSの位置と到達位置が一致した左に傾いた光Lだけであり、この角度の光しかスリットSを通過できない。
FIG. 11 shows the optical paths of the three directions of light L, C, and R emitted from the upper part of the measuring
図12は、測定対象1の中央から出た3方向の光L,C,Rの光路を示すものである。光L,C,Rは、対物レンズ11の中央を通過し、第1のスリット絞り6のスリットSを通って凸レンズ12,13の中央に並んで達するが、並び順は左右逆になる。凸レンズ12,13を通過した光L,C,Rは、第1のシリンドリカルレンズ14で絞られ、第2のスリット絞り5の中央に達する。このとき、光L,C,Rの並び順は元に戻る。第2のスリット絞り5に、測定対象1の方向から見て斜め方向のスリットSがある場合、第2のスリット絞り5を通過できるのは、スリットSの位置と到達位置が一致した傾きのない光Cだけであり、この角度の光しかスリットSを通過できない。
FIG. 12 shows the optical paths of the light L, C, and R in three directions from the center of the measuring
図13は、測定対象1の下部から出た3方向の光L,C,Rの光路を示すものである。光L,C,Rは、対物レンズ11の下部を通過し、第1のスリット絞り6のスリットSを通って凸レンズ12,13の上部に並んで達するが、並び順は左右逆になる。凸レンズ12,13を通過した光L,C,Rは、第1のシリンドリカルレンズ14で絞られ、第2のスリット絞り5の下部に達する。このとき、光L,C,Rの並び順は元に戻る。第2のスリット絞り5に、測定対象1の方向から見て左上がりのスリットSがある場合、第2のスリット絞り5を通過できるのは、スリットSの位置と到達位置が一致した右に傾いた光Rだけであり、この角度の光しかスリットSを通過できない。
FIG. 13 shows the optical paths of the light L, C, and R in three directions emitted from the lower part of the measuring
図14(a)は、測定対象1が縦横に所定間隔で規則正しく並べられた25本の円柱Pである場合を示すものである。図10から図13を用いて説明したように、第1のスリット絞り6のスリットSを通過できるのは一方向の光であり、この場合は幅W8の方向の光である。従って、測定対象1が図14(a)に示すような25本の円P柱である場合、幅W8の方向に延びるスリットSを備える第1のスリット絞り6を通過する光は測定対象1の幅方向の光のみである。そして、幅方向の両端に位置する円柱PLと円柱PRは、主光軸から見ると傾いて見える。従って、第1のスリット絞り6を通過した光を撮像装置で撮影したとすると、図14(b)に示すような画像9が得られる。
FIG. 14A shows a case where the measuring
ここで、図14(b)に示す画像9において、左上に位置する円柱の画像を画像9X、右下に位置する円柱の画像を画像9Yとする。図13で説明したように、図14(b)の左上に位置する画像9Xは、凸レンズ12,13を通過した後に第1のシリンドリカルレンズ14で絞られ、第2のスリット絞り5の右下に達してこれを通過する。また、図11で説明したように、図14(b)の右下に位置する画像9Yは、凸レンズ12,13を通過した後に第1のシリンドリカルレンズ14で絞られ、第2のスリット絞り5の左上に達してこれを通過する。この結果、図14(b)に示す画像9が凸レンズ12,13を通過した後にシリンドリカル凸レンズ14で絞られ、第2のスリット絞り5を通過すると、図14(c)に示すような画像9が得られる。
Here, in the
ここで図3に戻って、本発明の幅寸法測定装置から得られる画像について説明する。図3(a)は、測定対象1が直立した状態の正面図を示しており、図3(b)は図3(a)に示した測定対象1の矢印A方向の矢視図である。このような測定対象1を図1に示した幅寸法の測定装置10で撮影すると、図3(c)に示す画像9が得られる。画像9は、測定対象1そのものの影の上下部分に、左と右に片方ずつ斜めに突出する側面影部が加わったものである。よって、得られた画像9の最も細い水平方向の部分W1の長さを画像処理装置8で計測すれば、測定対象1の幅Wを測定することが可能である。
Here, returning to FIG. 3, an image obtained from the width dimension measuring apparatus of the present invention will be described. FIG. 3A shows a front view of the measuring
ところで、図3(a)に示した幅Wの測定対象1を、図4(a)に示すように左側に傾けた場合、測定対象1を矢印A方向から見ると図4(b)のようになり、これを図1に示した幅寸法の測定装置10で撮影すると、図4(c)に示す画像9が得られた。図4(c)に示す画像9では、左と右に片方ずつ突出する側面影部の間にある画像の最も短い水平方向の部分W2は上部側に移動している。しかしながら、水平方向の部分W2の長さを画像処理装置8で計測すると、図3(c)に示す画像9から得られた画像9の最も細い水平方向の部分W1の長さと同じ値であった。従って、図4(c)に示す画像9を画像処理装置8で計測すれば、測定対象1の幅Wを測定することが可能である。
When the measuring
同様に、図3(a)に示した幅Wの測定対象1を、図5(a)に示すように右側に傾けた場合、測定対象1を矢印A方向から見ると図5(b)のようになり、これを図1に示した幅寸法の測定装置10で撮影すると、図5(c)に示す画像9が得られた。図5(c)に示す画像9では、左と右に片方ずつ突出する側面影部の間にある画像の最も短い水平方向の部分W3は下部側に移動している。しかしながら、水平方向の部分W2の長さを画像処理装置8で計測すると、図3(c)に示す画像9から得られた画像9の最も細い水平方向の部分W1の長さと同じ値であった。従って、図5(c)に示す画像9を画像処理装置8で計測すれば、測定対象1の幅Wを測定することが可能である。
Similarly, when the measuring
図6(a)は、図2(c)に示した第2のスリット絞り5のスリットSの傾斜角度が、測定対象の幅方向から30°である場合を示すものである。第2のスリット絞り5のスリットSの傾斜角度が30°である場合は、図1に示した幅寸法の測定装置10で測定対象1を撮影すると、得られた画像9の左右に突出する側面影部のチルト角TAが大きい。しかしながら、図6(b)に示すように、得られた画像9には最も細い測定対象の幅方向の部分W4が現れるので、この部分W4の長さを測定すれば、測定対象1の幅方向の長さWを測定することができる。
FIG. 6A shows a case where the inclination angle of the slit S of the
図7(a)は、図2(c)に示した第2のスリット絞り5のスリットSの傾斜角度が、水平方向から45°である場合を示すものである。第2のスリット絞り5のスリットSの傾斜角度が45°である場合は、図1に示した幅寸法の測定装置10で測定対象1を撮影すると、得られた画像9の左右に突出する側面影部のチルト角TAが、スリットSの傾斜角度が30°である場合に比べて小さい。しかしながら、図7(b)に示すように、得られた画像9には最も細い測定対象の幅方向の部分W5が現れるので、この部分W5の長さを測定すれば、測定対象1の幅方向の長さWを測定することができる。
FIG. 7A shows a case where the inclination angle of the slit S of the
図8(a)は、図2(c)に示した第2のスリット絞り5のスリットSの傾斜角度が、水平方向から60°である場合を示すものである。第2のスリット絞り5のスリットSの傾斜角度が60°である場合は、図1に示した幅寸法の測定装置10で測定対象1を撮影すると、得られた画像9の左右に突出する側面影部のチルト角TAが、スリットSの傾斜角度が45°である場合に比べて小さい。しかしながら、図8(c)に示すように、得られた画像9には最も細い測定対象の幅方向の部分W6が現れるので、この部分W6の長さを測定すれば、測定対象1の幅方向の長さWを測定することができる。
FIG. 8A shows a case where the inclination angle of the slit S of the
図9(a)は、図2(c)に示した第2のスリット絞り5のスリットSの傾斜角度と撮影された画像におけるチルト角度TA及び被写界震度の関係を示すものである。図9(a)から、スリットSの傾斜角度と被写界震度の関係が分かるので、第2のスリット絞り5は、測定対象の奥行に応じて、斜め方向のスリットSの傾斜角度が異なるものに交換すれば良い。このため、図1に示した幅寸法の測定装置10では、第2のスリット絞り5を交換できるようにすれば良い。そして、図9(a)に示す特性から、測定対象1の奥行が長いほど、第2のスリット絞り5として、斜め方向のスリットSの傾斜角度が大きいものを使用すれば良いことが分かる。
FIG. 9A shows the relationship between the tilt angle of the slit S of the
図9(a)に示す特性から、スリットの傾斜角度は0から90度の範囲であり、この範囲における被写界深度の大きさには上限があり、また、被写界深度とチルト角度とが背反の関係にあることも分かる。従って、本発明の幅寸法の測定装置10には、図9(b)に示す被写界震度に対する撮影された画像におけるチルト角度の関係から分かるように、適用が出来ない範囲があり、適用可能範囲に制限がある。
From the characteristics shown in FIG. 9A, the tilt angle of the slit is in the range of 0 to 90 degrees, and there is an upper limit to the depth of field in this range, and the depth of field, tilt angle, and It can also be seen that there is a contradiction. Accordingly, the width
このように、本発明の幅寸法の測定装置では、測定装置に対して測定対象が傾いていても、第2のスリット絞りにあるスリットの傾斜角度を調整することで得られた画像の最も細い水平方向の部分の長さを測定すれば、測定対象の幅方向の長さが得られる。 As described above, in the width dimension measuring device according to the present invention, even when the measurement target is tilted with respect to the measuring device, the thinnest image obtained by adjusting the tilt angle of the slit in the second slit diaphragm. If the length of the horizontal portion is measured, the length in the width direction of the measurement object can be obtained.
また近年、自動車用空調装置の冷媒凝縮器に適用される熱交換器においては、素材費のコストダウンを図るために、多孔管を帯状板材を折り曲げてチューブを形成し、内部にインナーフィンを設ける板成型によるインナーフィンチューブが使用される。このようなインナーフィンチューブを採用した熱交換器では、インナーフィンチューブは、帯状板材が折り曲げられて偏平な管に形成され、管の内壁面に波状のインナーフィンの折り返し部がロウ付けされて多孔管が形成される。そして、インナーフィンのロウ付け不良があるとインナーフィンチューブの厚さが変化する。従って、このようなインナーフィンチューブの幅寸法の測定に本発明の幅寸法の測定装置は有効に使用することができる。 Further, in recent years, in a heat exchanger applied to a refrigerant condenser of an automotive air conditioner, in order to reduce the material cost, a tube is formed by bending a strip of a perforated tube and an inner fin is provided inside. An inner fin tube by plate molding is used. In a heat exchanger that employs such an inner fin tube, the inner fin tube is formed into a flat tube by bending a strip-shaped plate material, and the folded portion of the corrugated inner fin is brazed to the inner wall surface of the tube. A tube is formed. And when there is a brazing defect of the inner fin, the thickness of the inner fin tube changes. Therefore, the width dimension measuring device of the present invention can be effectively used for measuring the width dimension of such an inner fin tube.
1 測定対象
4 撮像装置(CCDカメラ)
5 第2のスリット絞り(斜め絞り)
6 第1のスリット絞り
8 画像処理装置
9 画像
10 幅寸法の測定装置
11 対物レンズ
12,13、16 凸レンズ
14 第1のシリンドリカルレンズ(シリンドリカル凸レンズ)
15 第2のシリンドリカルレンズ(シリンドリカル凹レンズ)
17 CCD素子
S スリット
TA チルト角度
1
5 Second slit diaphragm (diagonal diaphragm)
6 first slit stop 8
15 Second cylindrical lens (cylindrical concave lens)
17 CCD element S Slit TA Tilt angle
Claims (5)
絞り位置に前記幅方向に平行なスリットを備える第1のスリット絞り(6)を使用して、前記測定対象(1)の幅方向からの入射光を選択して平行光として出射するテレセントリック光学系(T)と、
前記テレセントリック光学系(T)から出射された光のX,Y方向の焦点距離を異ならせる第1のシリンドリカルレンズ(14)と、斜め方向のスリットを有して前記第1のシリンドリカルレンズ(14)の出射光を選択的に通過させる第2のスリット絞り(5)及び前記第2のスリット絞り(5)の出射光の焦点距離を同じに合わせる第2のシリンドリカルレンズ(15)を備える斜めスリット光学系(N)と、
前記斜めスリット光学系(N)からの出射光の焦点位置に置かれた撮像装置(4)、及び、
前記撮像装置(4)から得られた画像の、水平方向の最も細い幅を前記測定対象(1)の幅寸法として測定する画像処理装置(8)を備えることを特徴とする幅寸法の測定装置。 A measuring device for measuring the width of a measuring object (1) having a depth,
A telecentric optical system that uses a first slit diaphragm (6) having a slit parallel to the width direction at the diaphragm position to select incident light from the width direction of the measurement object (1) and emit it as parallel light. (T),
A first cylindrical lens (14) for varying the focal lengths of the light emitted from the telecentric optical system (T) in the X and Y directions, and the first cylindrical lens (14) having an oblique slit. The second slit diaphragm (5) that selectively allows the outgoing light to pass through and the second slit lens (15) that adjusts the focal length of the outgoing light from the second slit diaphragm (5) to be the same. System (N),
An imaging device (4) placed at the focal position of the outgoing light from the oblique slit optical system (N), and
A width dimension measuring device comprising an image processing device (8) for measuring the narrowest horizontal width of an image obtained from the imaging device (4) as the width dimension of the measuring object (1). .
前記第1のシリンドリカルレンズ(14)はシリンドリカル凸レンズ、前記第2のシリンドリカルレンズ(15)はシリンドリカル凹レンズであり、前記第1のシリンドリカルレンズ(14)の前段には凸レンズ(12)が配置され、前記第2のシリンドリカルレンズ(15)の後段には凸レンズ(16)が配置されていることを特徴とする請求項1に記載の幅寸法の測定装置。 The telecentric optical system (T) includes an objective lens (11) and a convex lens (12) sandwiching the first slit stop (6),
The first cylindrical lens (14) is a cylindrical convex lens, the second cylindrical lens (15) is a cylindrical concave lens, and a convex lens (12) is disposed in front of the first cylindrical lens (14). The width dimension measuring device according to claim 1, wherein a convex lens (16) is arranged downstream of the second cylindrical lens (15).
前記測定対象(1)の奥行に応じた前記斜め方向のスリットの傾斜角度を有する前記第2のスリット絞り(5)に交換することを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載の幅寸法の測定装置。 The second slit diaphragm (5) is replaceable;
4. The apparatus according to claim 1, wherein the second slit diaphragm is replaced with the second slit diaphragm having an inclination angle of the oblique slit according to the depth of the measurement object. Measuring device for the width dimension.
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